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标题: 如何在零温零压下用gromacs计算结构的质量密度 [打印本页]

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wiwiwi7    时间: 2025-6-19 22:56
标题: 如何在零温零压下用gromacs计算结构的质量密度
本帖最后由 wiwiwi7 于 2025-6-23 21:08 编辑

我想根据这篇文献中所用到的TIP4P/2005 water module去计算出我的结构的密度,一开始我以为的是在零温零压下跑分子动力学模拟,但我知道零温无法实现,所以我一开始的mdp设置是把温度设置为0.001,压力设置为0bar,然后跑了5ns的NPT模拟,最后通过输入gmx density -f traj_comp.xtc -s topol.tpr-o density.xvg和awk '{sum += $2; count++} END {printsum/count}' density.xvg得出我想要的质量密度,但是我用这种方法计算了ice XI的密度,得到ice XI的密度为0.631g/cm*3,和文献中相差特别大,而且我用vmd看了一下,我的结构里的水分子看起来很奇怪,感觉根本没运动,所以我找了一下错误的原因,然后问了一下ai,得到的回答是“文献的“零温零压”是能量最小化(结构优化)的表述,而非动力学模拟。若想复现,应使用能量最小化(EM),而非强制用 NPT MD 设置极低温度。”因此,我用最陡下降法简单做了个优化,得到一个优化后的结构文件,但得出来的密度仍然不对,可以说和我刚导出来的晶胞密度是一样的。后来我又发现,我用的是tip4p/ice模型,于是我将模型改成了文献中的TIP4P/2005 water module,但是计算出来的ice XI密度仍然是0.60,所以想问一下大佬们,究竟该怎么样正确的在零温零压下通过gromacs来计算结构的质量密度,谢谢!
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sobereva    时间: 2025-6-22 07:29
发帖后要检查帖子,不要残留诸如[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]这样未解析的标签,严重影响阅读。应编辑帖子清除掉

注意优化的初始的结构就应当用相应晶型的冰
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wiwiwi7    时间: 2025-6-23 21:12
sobereva 发表于 2025-6-22 07:29
发帖后要检查帖子,不要残留诸如这样未解析的标签,严重影响阅读。应编辑帖子清除掉

注意优化的初始的结 ...

好的老师!我已经重新编辑了,非常谢谢老师的回复!我优化的初始结构就是ice XI,但我仍有点疑问是:所以我想要在零温零压下通过gromacs计算冰型的密度,是只需要对其结构的超晶胞进行最陡下降法优化,然后通过计算优化后的结构来得到吗?期待老师的回复!
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sobereva    时间: 2025-6-24 05:32
wiwiwi7 发表于 2025-6-23 21:12
好的老师!我已经重新编辑了,非常谢谢老师的回复!我优化的初始结构就是ice XI,但我仍有点疑问是:所以 ...

ice XI的密度是0.92 g/cm^3,倘若你用实验晶体结构作为初始结构,优化完了变成0.631g/cm^3,优化过程中盒子尺寸应当显著膨胀才对。但gromacs并不支持变胞优化,所以盒子尺寸不会在优化过程中改变。所以你的描述前后矛盾。倘若你初始结构用对了,不可能优化完了是0.631g/cm^3。

单纯说获得零温零压的结构,可以对盒子尺寸进行缩放成不同大小(gmx editconf结合-scale)并进行优化,可以拟合得到压力随晶胞尺寸变化曲线。取压力为0的晶胞尺寸,并把盒子尺寸缩放成这个值,然后做优化即可。

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wiwiwi7    时间: 2025-6-24 14:16
sobereva 发表于 2025-6-24 05:32
ice XI的密度是0.92 g/cm^3,倘若你用实验晶体结构作为初始结构,优化完了变成0.631g/cm^3,优化过程中盒 ...

非常感谢老师的回复,您说的矛盾点确实很有道理,应该是我某个地方搞错了,关于您给我的帮助与回复,对我非常有用,我会自己再继续思考研究,再次感谢老师!!!




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